CN108061387A - 一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，包括双层真空管、反射板和集热槽，双层真空管设置于反射板上，双层真空管的上端与集热槽相连，其特征在于，所述反射板为凹凸状，双层真空管设置于反射板的上表面的凹槽内；所述双层真空管内部设置有导热管，两个C形导体开口相对的安装在导热管内部，U形循环的热媒管的两侧分别安装在于两个C形导体内；所述C形导体由两种热膨胀系数不同的热导率高的金属材料组成。本发明选用由随着温度具有变形率的材质构成的导体或双金属条(片)，使导体在低温时包着热媒管以提高传达率，高温时张开以降低传达率，防止由于过度集热而造成缩短整体装置的部分寿命。

Description

一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体为一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器。更详细来说，随着温度自动调控真空管内部热媒管所吸收的热量，以防止因过度集热而发生的缩短各部件寿命或损坏等问题。尤其是在夏季，可以防止温度过度上升。

背景技术

众所周知，太阳能集热装置属于利用太阳光线的波动性质的太阳能光热利用领域，采用的是通过对太阳能的吸收、保存、热转换等，应用于建筑物的空调及供热水等的技术，其典型的例子就是真空管型太阳能集热器。

真空管型集热装置是一种使水流动在善于吸收光线的黑色管里的平板集热管。它以可透光线的透明外部层(玻璃或塑料)包围吸收光线的黑色内部构成物的形态，产生温室效应。光线进入到集热器中，就会与黑色内部碰撞而转变成红外线。而红外线不能穿过透明层，因此内部会越来越热。如此被加热的内部流动着吸收热量后传达的热媒。而吸收热量的热媒与水进行热交换，从而产生热水。

但是现有真空管型集热器所具有的缺点之一是，无因季节或气温的变化而形成集热。由此带来，在太阳光的温度很高，却几乎没有热源消耗的夏天，热媒温度上升过高的问题。

由此，可能发生热媒管或双重真空管损坏的现象，存在缩短各部分寿命和额外消耗电力用于散热等很多问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器,随着温度自动调控真空管内部热媒管所吸收的热量，以防止因过度集热而发生的缩短各部分寿命等问题，必要时，保证维持顺利集热，可以从整体上非常有效地维护太阳能集热设备。

为了达到上述目的，本发明提供一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，其特征在于，包括双层真空管、反射板和集热槽，双层真空管设置于反射板上，双层真空管的上端与集热槽相连，其特征在于，所述反射板为凹凸状，双层真空管设置于反射板的上表面的凹槽内；所述双层真空管内部设置有导热管，两个C形导体开口相对的安装在导热管内部，U形循环的热媒管的两侧分别安装在于两个C形导体内；所述C形导体由两种热膨胀系数不同的热导率高的金属材料组成。

与现有技术相比，本发明将热媒管安装于真空管的内部，安装包裹热媒管的传热导体。导体选用由随着温度具有变形率的材质构成的导体或双金属条(片)，使导体在低温时包着热媒管以提高传达率，高温时张开以降低传达率。制作为缩短导热管和热媒管接触面积的结构，以便夏季热水及供暖负荷量小时，使从太阳能获得的传热量最小化，防止不必要的温度过升。因此，可以防止由于过度集热而造成缩短整体装置的部分寿命，有效进行维护管理。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的整体结构示意图。

图2为图1中的A-A线剖面局部结构示意图(重复单元未完全示出)。

图3为图2的局部放大结构示意图。

图4为图3的局部放大结构示意图。

图5为图4的C形导体另一种工作状态示意图。

图6为本发明导热管、热媒管、C形导体一种实施例的装配示意图。

图7为本发明一种实施例的C形导体结构及装配示意图。

图8为本发明一种实施例的C形导体结构及工作状态示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

本发明一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，包括双层真空管(10)、反射板(20)和集热槽，双层真空管(10)设置于反射板(20)上，双层真空管(10)的上端与集热槽相连，其特征在于，所述反射板(20)为凹凸状，双层真空管(10)设置于反射板(20)的上表面的凹槽内。

所述双层真空管(10)内部设置有导热管(11)，两个C形导体(13)开口相对的安装在导热管(11)内部，U形循环的热媒管(12)的两侧分别安装在于两个C形导体(13)内。

所述C形导体(13)由两种热膨胀系数不同的热导率高的金属材料组成，第一种形式为两层金属片粘合一起，如图4所示，分别为内层(13.1)和外层(13.2)，内层(13.1)的热膨胀系数比外侧(13.2)的高，在气温高的夏季，与热媒管(12)发生分离，C形导体(13)张开；气温低的冬季，C形导体(13)完全包裹热媒管(12)。

所述C形导体(13)的第二种结构为单层金属片(13a)上粘合膨胀片(13b)的结构，如图8所示，膨胀片(13b)的热膨胀系数比单层金属片(13a)的高。该种结构下，温度越高，膨胀片(13b)就会膨胀越大，从而使单层金属片(13a)离开热媒管(12)。

所述C形导体(13)可以焊接固定在导热管(11)的内部而使其一体化。或者根据图7的实施例，在导热管(11)的内部按长度方向设置插入槽(11’)，在C形导体(13)上设置有可与插入槽(11’)吻合的插入部(13’)。组装时，将插入部(13’)插入至插入槽(11’)。这既方便组装，也方便更换C形导体(13)。

本发明太阳能集热器通常通过太阳能加热在热媒管(12)内循环的热媒油，被加热的热媒与水进行热交换，并作为热水或供暖用水使用。

特别是根据本发明，热媒通过热媒管(12)的过程中，受导热管(11)和C形导体(13)的影响，其加热的程度就不同。夏季真空管的内部的常规温度150℃以上时，C形导体(13)就会如图3及图4所示张开，因此传热程度就会很微弱。从而切断热媒过度吸收热量，使热吸收最小化。

相反，在冬季，双重真空管(10)的常规内部温度为100℃左右。因此，随着这种温度，C形导体(13)会完全包裹热媒管(12)，从而实现热传导的最大化。

根据这种作用，夏季防止热媒过度加热，而冬季则可充分集热，从而实现太阳能的有效集热，也可以有效维护集热装置。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (5)

1.一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，其特征在于，包括双层真空管（10）、反射板（20）和集热槽，双层真空管（10）设置于反射板（20）上，双层真空管（10）的上端与集热槽相连，其特征在于，所述反射板（20）为凹凸状，双层真空管（10）设置于反射板（20）的上表面的凹槽内；

所述双层真空管（10）内部设置有导热管（11），两个C形导体（13）开口相对的安装在导热管（11）内部，U形循环的热媒管（12）的两侧分别安装在于两个C形导体（13）内；所述C形导体（13）由两种热膨胀系数不同的热导率高的金属材料组成。

2.根据权利要求1所述的一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，其特征在于，所述C形导体（13）为两层金属片粘合一起的形式，分别为内层(13.1)和外层(13.2)，内层(13.1)的热膨胀系数比外侧(13.2)的高，在气温高的夏季，与热媒管（12）发生分离，C形导体（13）张开；气温低的冬季，C形导体（13）完全包裹热媒管（12）。

3.根据权利要求1所述的一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，其特征在于，所述C形导体（13）为单层金属片（13a）上粘合膨胀片（13b）的结构，膨胀片（13b）的热膨胀系数比单层金属片（13a）的高；该种结构下，温度越高，膨胀片（13b)就会膨胀越大，从而使单层金属片（13a）离开热媒管（12）。

4.根据权利要求1所述的一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，其特征在于，所述C形导体（13）焊接固定在导热管（11）的内部而使其一体化。

5.根据权利要求1所述的一种具有防过热保护的双真空管型太阳能集热器，其特征在于，在导热管（11）的内部按长度方向设置插入槽（11’），在C形导体（13）上设置有可与插入槽（11’)吻合的插入部（13’）；组装时，将插入部（13’）插入至插入槽（11’）。